Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1.1.1. Kết quả xử lý đột biến và chọn lọc dòng đậu tương đột biến
Dòng đậu tương 2001HC được chọn tạo từ tổ hợp lai định hướng giữa DT2001 và HC100, có các đặc điểm hình thái tương tự giống bố mẹ và không phân ly (hoa tím, lông nâu, vỏ quả chín màu vàng, hạt màu vàng, rốn hạt màu đen, lá chét hình trứng nhọn, sinh trưởng hữu hạn), mang nhiều ưu điểm của cả hai giống bố mẹ như năng suất cao (3,29 tấn/ha), sinh trưởng khỏe, nhiễm rất nhẹ các bệnh hại như phấn trắng, gỉ sắt và đốm nâu (điểm 1), chống đổ tốt (điểm 1) nhưng có TGST dài (135 ngày). Với mục tiêu rút ngắn TGST, dòng 2001HC được xử lý đột biến chiếu xạ gamma Co60 ở liều lượng 180 Gy.
* Kết quả đánh giá và chọn lọc dòng đậu tương đột biến thế hệ M1 – M3
Kết quả đánh giá quần thể đậu tương thế hệ M1 và M2 được trình bày tại bảng 3.1. Số liệu bảng 3.1 cho thấy:
Ở thế hệ M1, thu được 6 dạng biến dị là bạch tạng (albina và terminlis), rụt thân, phân thân chẻ đôi, phân cành sớm (phân cành từ đốt lá mầm) và bất dục hoàn toàn. Theo tác giả Trần Long (1978), đột biến diệp lục là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu quả gây đột biến của tác nhân đột biến. Theo cách phân loại đột biến diệp lục của Gottschank (1965), dạng đột biến diệp lục được phát hiện ở công thức xử lý là albina và terminlis. Dạng albina xuất hiện ở cây non sau nảy mầm vài ngày, toàn bộ cây có màu trắng và đều bị chết ở giai đoạn còn non. Dạng terminlis xuất hiện ở cây trưởng thành, lá cây có màu vàng sáng và hầu hết dạng biến dị này vẫn ra hoa kết hạt nhưng năng suất thấp. Như vậy, tác nhân đột biến gamma Co60 ở liều lượng 180 Gy đã gây ra một số biến dị kiểu hình ở thế hệ M1.
Ở thế hệ M2, thu được 8 dạng biến dị gồm phân thân chẻ đôi, phân cành sớm, nhiều cành (5 – 7 cành), phân cành chẻ đôi (cành cấp I phân chia thành 2 đầu ngọn cành), phân cành kép đối xứng (hai cành mọc đối xứng nhau tại một vị trí đốt trên
thân, thường mọc ở các vị trí từ đốt lá mầm, hoặc đốt lá thật thứ nhất hoặc thứ hai), phân cành kép không đối xứng (hai cành mọc lệch về cùng một phía so với thân chính ở những vị trí tương tự như phân cành kép đối xứng), chín sớm (TGST < 120 ngày) và chín muộn (TGST > 145 ngày), trong đó ở dạng biến dị chín sớm thu được 02 cá thể (được đặt tên là C1 và C2) có tần số biến dị là 0,003%.
Bảng 3.1. Tần số và các dạng biến dị ở quần thể đậu tương thế hệ M1 – M2 tại VDTNN vụ Đông 2003 và Xuân 2004
Dạng biến dị
Tần số biến dị ở M1 (%) Tần số biến dị ở M2 (%) Đ/c
2001HC
Xử lý chiếu xạ 180 Gy
Đ/c 2001HC
Xử lý chiếu xạ 180 Gy
Bạch tạng (albina) 0 0,095 0 0
Bạch tạng (terminlis) 0 0,331 0 0
Rụt thân 0 0,993 0 0
Phân thân chẻ đôi 0 0,284 0 0,073
Phân cành sớm 0 0,52 0 0,054
Nhiều cành (5 - 7 cành) 0 0 0 0,037
Phân cành chẻ đôi 0 0 0 0,036
Phân cành kép đối xứng 0 0 0 0,095
Phân cành kép không đối
xứng 0 0 0 0,024
Chín sớm - 0 - 0,003
Chín muộn - 0 - 0,022
Bất dục hoàn toàn 0 1,277 0 0
Tần số biến dị (%) 0 3,5 0 0,344
Kết quả đánh giá sơ bộ 2 cá thể chín sớm C1 và C2 được trình bày tại bảng 3.2. Số liệu bảng 3.2 cho thấy, cả hai cá thể đều có đặc điểm hình thái giống nhau và tương tự như dòng 2001HC (hoa tím, lông nâu, vỏ quả vàng, hạt vàng, rốn đen,
sinh trưởng hữu hạn) với TGST 117 ngày (ngắn hơn 12 ngày so với dòng 2001HC), có chiều cao cây đạt 59,6 và 60,1cm, khối lượng 1000 hạt lớn (210 và 207g) và năng suất cá thể cao (35,35 và 35,69 g/cây).
Bảng 3.2. Đặc điểm 2 cá thể chín sớm C1 và C2 thu được ở thế hệ M2
tại VDTNN vụ Xuân 2004
TT Tính trạng C1 C2 2001HC DT2001
♀
HC100
♂
1 Màu hoa Tím Tím Tím Tím Tím
2 Màu lông trên thân chính Nâu Nâu Nâu Nâu Nâu
3 Màu vỏ quả khô Vàng Vàng Vàng Vàng Vàng
4 Màu vỏ hạt Vàng Vàng Vàng Vàng Vàng
5 Màu sắc rốn hạt Đen Đen Đen Nâu Đen
6 Kiểu sinh trưởng HH HH HH HH HH
7 TGST (ngày) 117 117 129 96 138
8 Chiều cao cây (cm) 59,6 60,1 60,7 46,1 50,2
9 Số cành cấp I 5 6 5,8 3,0 5,3
10 Số đốt/thân chính 14 14 14,1 11,4 14,7
11 Tổng số quả chắc 94 97 98,5 51,6 60,5
12 Tỷ lệ quả 1 hạt (%) 14,9 19,6 17,8 4,3 3,1 13 Tỷ lệ quả 3 hạt (%) 11,7 13,4 14,6 12,8 15,9 14 Khối lượng 1000 hạt (g) 210 207 210 178 210 15 Năng suất cá thể (g/cây) 35,35 35,69 37,04 17,91 26,27
Ở thế hệ M3, qua theo dõi không phát hiện thêm các biến dị mới. Kết quả này phù hợp với kết luận của tác giả Trần Long (1978) cho rằng việc phát hiện đột biến chủ yếu ở thế hệ M2 khi xử lý đột biến lên hạt khô ở đậu tương.
* Kết quả đánh giá sự di truyền của một số biến dị qua các thế hệ M1 – M3
Đánh giá khả năng di truyền của các biến dị ở những thế hệ sau là một khâu quan trọng trong nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương bằng phương pháp gây đột
biến. Kết quả đánh giá sự di truyền một số tính trạng qua các thế hệ M1 - M3 được trình bày tại bảng 3.3. Số liệu bảng 3.3 cho thấy:
- Các dạng biến dị như bạch tạng terminlis, rụt thân, phân thân chẻ đôi, phân cành sớm, nhiều cành, phân cành chẻ đôi, phân cành kép đối xứng và phân cành kép không đối xứng hoàn toàn không di truyền sang thế hệ tiếp theo. Như vậy các dạng biến dị này là những thường biến, biểu hiện sự phản ứng của kiểu gen với tác nhân đột biến.
Bảng 3.3. Sự di truyền một số tính trạng qua các thế hệ M1 - M3
tại VDTNN vụ Đông 2003 - vụ Hè 2004
TT Dạng biến dị Số cá
thể ở M1
Phân ly kiểu hình ở
M2
Số cá thể ở M2
Phân ly kiểu hình ở
M3
1 Bạch tạng (terminlis) 7 0 - -
2 Rụt thân 21 0 - -
3 Phân thân chẻ đôi 6 0 43 0
4 Phân cành sớm 11 0 32 0
5 Nhiều cành (5 - 7 cành) - - 22 0
6 Phân cành chẻ đôi - - 21 0
7 Phân cành kép đối xứng - - 56 0
8 Phân cành kép không đối xứng - - 14 0
- Tính trạng TGST được quy định bởi nhiều cặp gen nên sự phân ly của tính trạng này khá phức tạp. Từ 2 cá thể chín sớm chọn được ở thế hệ M2 đến thế hệ M3
phân ly thành các cá thể có TGST rất khác nhau. Ở thể C1, thu được 4 dạng có TGST dao động từ 100 – 107 ngày, ngắn hơn dòng 2001HC (136 ngày) từ 29 – 36 ngày và giống HC100 (155 ngày) từ 48 – 55 ngày. Ở thể C2, thu được 3 dạng có TGST dao động từ 110 - 115 ngày, ngắn hơn ngắn hơn dòng 2001HC (136 ngày) từ
21 – 26 ngày và giống HC100 từ 40 – 45 ngày. Như vậy, tính trạng chín sớm ở thể C1 và C2 có di truyền sang thế hệ sau (bảng 3.4).
Bảng 3.4. Sự di truyền biến dị chín sớm từ thế hệ M2 đến M3
tại VDTNN vụ Xuân và Hè 2004 TT Thể biến dị TGST ở M2
(ngày)
Số cây theo dõi ở M3
Số cá thể thu được ở M3 TGST (ngày) Số cá thể
1 C1 117 116
100 51
102 20
105 22
107 23
2 C2 117 115
110 17
112 25
115 73
3 2001HC 129 120 136 120
4 DT2001 ♀ 96 120 90 120
5 HC100 ♂ 138 119 155 119
* Kết quả đánh giá và chọn lọc dòng đậu tương đột biến
Quá trình chọn lọc dòng đậu tương đột biến được thực hiện liên tục qua các mùa vụ dựa vào đánh giá trực quan tính trạng TGST.
Với mục tiêu chọn giống có TGST từ 95 – 120 ngày, từ 2 cá thể chín sớm ở thế hệ M2, đến vụ Hè 2004 (M3) đã thu được 231 cá thể. Gieo hạt từ 231 cây M3
thành hàng (các dòng M4), ký hiệu dòng tuần tự từ 01HC01 – 01HC231. Áp dụng phương pháp chọn lọc phả hệ, kết quả thu được 91 dòng ở vụ Đông 2004 (M4),58 dòng ở vụ Xuân 2005 (M5), 33 dòng ở vụ Hè 2005 (M6), 28 dòng ở vụ Đông 2005 (M7), 17 dòng ở vụ Xuân 2006 (M8), 8 dòng ở vụ Hè 2006 (M9). Vụ Đông 2006 (M10), tiến hành so sánh sơ bộ 8 dòng ưu tú kết quả chọn được 1 dòng triển vọng 01HC45 (bảng 3.5).
Bảng 3.5. Quá trình chọn lọc dòng đậu tương đột biến từ thế hệ M2 – M10 tại VDTNN 2003 – 2006
Năm Vụ Thế
hệ Nội dung công việc
Số dòng, số cá thể tham
gia gieo
Kết quả chọn
2004
Xuân M2 Phát hiện biến dị chín sớm 2
Hè M3 Gieo hạt từ 2 cá thể C1 và C2 (các
cây M3). Chọn cá thể mục tiêu 2 231 Đông M4
Gieo hạt từ cây M3 thành hàng (các dòng M4), chọn cá thể tốt nhất trong những dòng tốt
231 91
2005
Xuân M5
Gieo hạt từ cây M4 thành hàng (các dòng M5), chọn cá thể tốt nhất trong những dòng tốt.
91 58
Hè M6 Gieo hạt từ cây M5 thành hàng (các
dòng M6), chọn những dòng tốt. 58 33 Đông M7
Gieo hạt từ dòng M6 thành ô nhỏ
(các dòng M7), chọn những dòng tốt. 33 28
2006
Xuân M8
Gieo hạt từ dòng M7 thành ô (các
dòng M8), chọn những dòng tốt. 28 17 Hè M9
Gieo hạt từ cây M8 thành ô (các dòng
M9), chọn những dòng tốt. 17 8
Đông M10 So sánh sơ bộ các dòng tốt 8 1
Kết quả đánh giá một số đặc điểm chính của các dòng đậu tương thế hệ M6-9
được trình bày tại bảng 3.6. Số liệu bảng 3.6 cho thấy:
Ở thế hệ M6, trong điều kiện vụ Hè 2005, kết quả đánh giá 58 dòng đã thu được 33 dòng có TGST từ 100 – 112 ngày, ngắn nhất ở dòng 01HC45 (100 ngày).
Năng suất của các dòng dao động từ 331,2 – 373,0 g/m2, cao hơn giống mẹ DT2001 từ 26,9 – 42,9%.
Ở thế hệ M7, trong điều kiện vụ Đông 2005, kết quả đánh giá 33 dòng đã thu được 28 dòng có TGST từ 94 – 105 ngày, ngắn nhất ở dòng 01HC45 (94 ngày).
Năng suất của các dòng dao động từ 221,2 – 257,2 g/m2, cao hơn giống mẹ DT2001 từ 33,6 – 55,3%.
Ở thế hệ M8, trong điều kiện vụ Xuân 2006, kết quả đánh giá 28 dòng đã thu được 17 dòng có TGST từ 105 – 120 ngày, ngắn nhất ở dòng 01HC45 (105 ngày).
Năng suất của các dòng dao động từ 321,4 – 356,9 g/m2, cao hơn giống mẹ DT2001 từ 46,0 – 62,2%.
Bảng 3.6. TGST và năng suất của các dòng đậu tương ở thế hệ M6-9 tại Hà Nội vụ Hè và Đông 2005, Xuân và Hè 2006
Dòng
TGST (ngày) Năng suất (g/m2)
vụ Hè M6
vụ Đông M7
vụ Xuân M8
vụ Hè M9
vụ Hè M6
vụ Đông M7
vụ Xuân M8
vụ Hè M9
01HC01 107 103 116 110 357,5 250,3 349,7 374,1
01HC03 112 105 120 - 369,6 253,5 330,1
01HC04 105 100 115 108 348,1 249,8 346,1 364,2
01HC05 110 105 120 115 365,6 253,7 356,9 377,9
01HC06 112 105 - - 364,5 239,7 - -
01HC07 112 105 - - 364,2 237,9 - -
01HC09 112 105 116 - 361,6 255,1 333,8 -
01HC11 112 105 116 - 361,2 256,9 331,2 -
01HC12 112 105 116 - 368,5 255,7 324,5 -
01HC15 112 - - - 336,2 - - -
01HC16 112 - - - 331,2 - - -
01HC17 112 - - - 336,4 - - -
01HC18 112 - - - 331,5 - - -
01HC19 112 105 - - 369,6 235,7 - -
01HC21 112 105 - - 362,3 238,5 - -
01HC23 112 105 - - 369,2 229,1 - -
01HC24 112 105 - - 369,3 221,2 - -
01HC25 112 105 - - 373,0 228,2 - -
01HC27 112 105 - - 369,7 234,7 - -
01HC28 112 - - - 335,4 - - -
01HC40 112 105 118 116 366,2 253,1 351,4 386,2
01HC45 100 94 105 102 343,9 245,8 343,5 359,4
01HC52 112 105 120 - 365,6 256,3 325,1 -
01HC58 112 105 - - 365,7 229,4 - -
01HC65 112 105 120 - 368,2 255,4 329,6 -
01HC67 112 105 - - 367,9 227,3 - -
01HC72 112 105 120 - 363,2 255,0 328,1 -
01HC74 103 98 113 106 346,8 247,1 345,8 361,1
01HC76 107 100 115 111 357,8 249,5 346,5 375,8
01HC78 112 105 120 - 366,4 250,1 327,1 -
01HC84 112 105 - - 363,7 229,7 - -
01HC85 112 105 120 - 360,8 257,2 321,4 -
01HC88 107 103 117 112 358,5 250,8 350,1 378,3
2001HC 135 121 132 137 388,3 265,2 369,4 401,3
DT2001 ♀ 90 87 99 92 261,1 165,6 220,1 270,9
HC100 ♂ 154 132 141 158 141,3 205,8 228,3 145,5
Ở thế hệ M9, trong điều kiện vụ Hè 2006, kết quả đánh giá 17 dòng đã thu được 8 dòng ưu tú có TGST từ 102 – 116 ngày, ngắn nhất ở dòng 01HC45 (102 ngày). Năng suất của các dòng dao động từ 359,4 – 386,2 g/m2, cao hơn giống mẹ DT2001 từ 32,7 – 42,6%. 8 dòng đậu tương ưu tú gồm 01HC01, 01HC04, 01HC05, 01HC40, 01HC45, 01HC74, 01HC76 và 01HC88 tiếp tục được đưa vào thí nghiệm so sánh sơ bộ ở vụ Đông 2006.